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revkit/docs/spec/msl_key_relationship.md
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tkgstratorandClaude Opus 4.6 90751f7314 docs(spec): 実行順序の注釈を追加 (Phase 3 → Phase 1-2 の順序を明示)
Phase 番号と実行順が異なることによる循環参照の誤解を防ぐため、
実行順序 (0→3→1→2→4→5) を明記。

Co-Authored-By: Claude Opus 4.6 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-04-09 01:58:01 +00:00

16 KiB
Raw Blame History

Netflix iOS MSL 鍵の関係図

作成日: 2026-04-08 更新日: 2026-04-09 (全鍵導出チェーン解明: ESN → MGK → Phase 2/3/4/5)


1. 鍵の全体関係

実行順序: Phase 0 → Phase 3 → Phase 1 → Phase 2 → Phase 4 → Phase 5

Phase 番号は MSL 仕様上の論理的な分類であり、実行順とは一致しない。 Phase 3 (KDF) が Phase 1-2 (DH 鍵交換) より先に実行され、 session_bind を Phase 2 の入力として渡す。

Phase 0: MGK Generation (Resolved)

graph LR
    ESN["ESN (device-specific)"] --> SHA384_ESN["SHA384"]
    SHA384_ESN --> TFIT_ECB["TFIT-WB-AES-128-ECB x3"]
    TFIT_TBL["TFIT Tables 199KB"] --> TFIT_ECB
    TFIT_ECB --> MGK_ENC["MGK key = enc_key_0 128-bit"]
    TFIT_ECB --> MGK_SIGN["MGK vector = sign_key_0 256-bit"]

    style TFIT_TBL fill:#e74c3c,stroke:#c0392b,color:#fff
    style MGK_ENC fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style MGK_SIGN fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style SHA384_ESN fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style TFIT_ECB fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff

Phase 1: appboot Key Exchange

graph LR
    DH_P["DH p 1024-bit"] --> DH_GEN["DH Key Pair Gen"]
    DH_G["DH g = 5"] --> DH_GEN
    DH_GEN --> DH_PUB["Client DH Public Key 128B"]
    DH_PUB -->|TFIT-WB-AES-128-ECB x8 blocks| TFIT_DH["TFIT-Encrypted DH PubKey 128B"]
    TFIT_DH --> KEY336_PT["key 33.6 plaintext = CBOR + TFIT-DH + MGK + per-req"]
    MGK["MGK Pair 32B"] --> KEY336_PT
    NONCE_SRV["key 33.9 nonce 16B"] -->|XOR each block| KEY336_ENC["key 33.6 ciphertext"]
    KEY336_PT --> KEY336_ENC
    KEY336_ENC -->|POST /appboot| SERVER["Netflix Server"]
    SERVER --> DH_RESP["appboot Response key 33"]
    ECC_BOOT["kAppBootEccKey ECDSA P-256"] -.->|signature verify?| DH_RESP

    style DH_P fill:#e74c3c,stroke:#c0392b,color:#fff
    style DH_G fill:#e74c3c,stroke:#c0392b,color:#fff
    style ECC_BOOT fill:#e74c3c,stroke:#c0392b,color:#fff
    style NONCE_SRV fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style SERVER fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style DH_RESP fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style TFIT_DH fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style KEY336_PT fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style KEY336_ENC fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style MGK fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff

Note

: key 33.9 nonce is a 16B random value generated per-session by the client. Distinct from the hardcoded nonce at 0x1AC905.

Phase 2: Initial Session Key Derivation (Resolved)

graph LR
    DH_RESP["appboot Response key 33"] -->|Server DH PubKey| DH_COMPUTE["DH_compute_key"]
    DH_PRIV["Client DH PrivKey"] -->|from Phase 1| DH_COMPUTE
    DH_COMPUTE --> DH_SHARED["DH Shared Secret 1024-bit"]
    SB_IN["session_bind upper 16B"] -->|Phase 3 KDF intermediate| SHA384_OP["SHA384"]
    SHA384_OP --> KEY48["48B Key 384-bit"]
    KEY48 -->|HMAC key| PHASE2_KDF["HMAC-SHA384"]
    DH_SHARED -->|0x00 + shared secret| PHASE2_KDF
    PHASE2_KDF --> NEW_ENC["new enc_key 128-bit"]
    PHASE2_KDF --> NEW_SIGN["new sign_key = bootstrap_key 256-bit"]

    style DH_RESP fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style DH_COMPUTE fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style DH_SHARED fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style SHA384_OP fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style KEY48 fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style PHASE2_KDF fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style NEW_ENC fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style NEW_SIGN fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff

Phase 3: KDF Key Renewal (Resolved)

graph LR
    PSK["PSK 128-bit"] -->|HMAC key| KDF["KDF HMAC-SHA256 chain"]
    MGK_ENC["enc_key_0 128-bit"] -->|Phase 0 output| KDF
    MGK_SIGN["sign_key_0 256-bit"] -->|Phase 0 output| KDF
    NONCE["nonce 128-bit"] -->|input| KDF
    KDF --> ENC1["enc_key_1 128-bit"]
    KDF --> SIGN1["sign_key_1 256-bit"]
    KDF -->|session_bind| SB["to Phase 2"]

    style PSK fill:#e74c3c,stroke:#c0392b,color:#fff
    style NONCE fill:#e74c3c,stroke:#c0392b,color:#fff
    style MGK_ENC fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style MGK_SIGN fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style KDF fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style ENC1 fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style SIGN1 fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff

Phase 4: Login Key Distribution (Resolved)

graph LR
    SERVER["Netflix Server"] -->|key_response_data| KRD["Encrypted New Keys"]
    ENC1["enc_key_1 128-bit"] -->|AES-128-CBC decrypt key| DECRYPT["AES-CBC Decrypt"]
    KRD --> DECRYPT
    DECRYPT --> ENC2["enc_key_2 128-bit"]
    DECRYPT --> SIGN2["sign_key_2 256-bit"]

    style SERVER fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style KRD fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style ENC1 fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style DECRYPT fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style ENC2 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style SIGN2 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff

Phase 5: MSL Communication

graph LR
    ENC2["enc_key_2 128-bit"] -->|encrypt / decrypt| MSL_ENC["AES-128-CBC"]
    SIGN2["sign_key_2 256-bit"] -->|sign / verify| MSL_SIGN["HMAC-SHA256"]
    NEW_SIGN["bootstrap_key 256-bit"] -->|payload-wide signature| MSL_SIGN2["HMAC-SHA256"]
    MSL_ENC --> PAYLOAD["manifest / license / logblob"]
    MSL_SIGN --> PAYLOAD
    MSL_SIGN2 --> PAYLOAD

    style ENC2 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style SIGN2 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style NEW_SIGN fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff

凡例

色 / 線種 意味
赤 バイナリ埋め込み定数
青 サーバーレスポンス由来
緑 解明済み (Python + Unicorn で計算可能)
点線 (-.->) 関与が推定されるが未実証

2. 鍵のライフサイクル

%%{init: {'theme': 'dark'}}%%
sequenceDiagram
    participant B as NFWebCrypto
    participant C as クライアント
    participant S as Netflix サーバー

    Note over B: PSK, nonce, TFIT テーブルはハードコード

    rect rgba(46, 204, 113, 0.25)
    Note over B: Phase 0: MGK 生成 -- 解明済み
    Note over B: SHA384(ESN) → TFIT-WB-AES-128-ECB × 3
    Note over B: → enc_key_0 = MGK key, sign_key_0 = MGK vector
    end

    rect rgba(70, 130, 200, 0.25)
    Note over C,S: Phase 1-2: 起動時 -- 解明済み
    Note over C: Phase 3 KDF → session_bind[:16] → SHA384 → 48B鍵
    C->>S: appboot リクエスト (DH 公開鍵含む)
    S->>C: appboot レスポンス (サーバー DH 公開鍵含む)
    Note over C: DH_compute_key → 共有秘密 1024-bit
    Note over C: HMAC-SHA384(48B鍵, 0x00 || 共有秘密)
    Note over C: → new enc_key, new sign_key
    end

    rect rgba(200, 170, 50, 0.25)
    Note over C: Phase 3: KDF 鍵更新 -- 解明済み
    Note over C: KDF で enc_key_1, sign_key_1 を導出
    end

    rect rgba(60, 170, 90, 0.25)
    Note over C,S: Phase 4: ログイン鍵配送 -- 解明済み
    C->>S: MSL リクエスト
    S->>C: key_response_data
    Note over C: enc_key_1 で復号 → enc_key_2, sign_key_2
    end

    rect rgba(140, 140, 140, 0.2)
    Note over C,S: Phase 5: ログイン後の通信
    C->>S: MSL リクエスト
    S->>C: MSL レスポンス
    end

3. KDF 鍵更新の詳細フロー

graph LR
    subgraph Input["入力"]
        PSK2["PSK 128-bit"]
        ENC_OLD["enc_key_0 128-bit"]
        SIGN_OLD["sign_key_0 256-bit"]
        NONCE2["nonce 128-bit"]
    end

    subgraph Step12["Step 1-2: セッションバインド"]
        PSK2 -->|key| H1["HMAC-SHA256"]
        ENC_OLD -->|msg enc+sign| H1
        SIGN_OLD -->|msg enc+sign| H1
        H1 -->|session_check| H2["HMAC-SHA256"]
        NONCE2 -->|msg| H2
        H2 --> SB["session_bind 256-bit"]
    end

    subgraph Step34["Step 3-4: 新暗号化鍵"]
        PSK2 -->|key| H3["HMAC-SHA256"]
        ENC_OLD -->|msg| H3
        H3 -->|enc_temp| H4["HMAC-SHA256"]
        NONCE2 -->|msg| H4
        H4 -->|truncate 128-bit| NEW_ENC["enc_key_1 128-bit"]
    end

    subgraph Step56["Step 5-6: 新署名鍵"]
        PSK2 -->|key| H5["HMAC-SHA256"]
        SIGN_OLD -->|msg| H5
        H5 -->|sign_temp| H6["HMAC-SHA256"]
        NONCE2 -->|msg| H6
        H6 --> NEW_SIGN["sign_key_1 256-bit"]
    end

    %% 赤: バイナリ埋め込み
    style PSK2 fill:#e74c3c,stroke:#c0392b,color:#fff
    style NONCE2 fill:#e74c3c,stroke:#c0392b,color:#fff

    %% 緑: Phase 0 出力 (計算可能)
    style ENC_OLD fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style SIGN_OLD fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff

    %% 緑: 計算可能
    style NEW_ENC fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style NEW_SIGN fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style SB fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff

注意: KDF は常に enc_key_0 / sign_key_0 を入力とする。enc_key_1 からのチェーン更新は行われない。


4. ログイン時の鍵配送

graph LR
    subgraph "サーバー key_response_data"
        IV1["IV 128-bit"]
        CT1["暗号文 128-bit"]
        IV2["IV 128-bit"]
        CT2["暗号文 256-bit"]
    end

    ENC1["enc_key_1 128-bit"] -->|復号鍵| DEC1["AES-128-CBC 復号"]
    IV1 --> DEC1
    CT1 --> DEC1
    DEC1 --> ENC2["enc_key_2 128-bit"]

    ENC1 -->|復号鍵| DEC2["AES-128-CBC 復号"]
    IV2 --> DEC2
    CT2 --> DEC2
    DEC2 --> SIGN2["sign_key_2 256-bit"]

    %% 緑: 計算可能
    style ENC1 fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style DEC1 fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff
    style DEC2 fill:#2ecc71,stroke:#27ae60,color:#fff

    %% 青: サーバーレスポンス由来
    style IV1 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style CT1 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style IV2 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style CT2 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style ENC2 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff
    style SIGN2 fill:#3498db,stroke:#2980b9,color:#fff

検証データ

enc_key_2 の復号:
  key = enc_key_1 = 97b99f4e88e8e73779aa20ac11877c5d
  iv  = d85aee3d39bfb1a6a38307fc61cbcccf
  ct  = 004e5f4b76443f81337c63ccc90be86e
  pt  = 0d968f3aa8cb79f85d9135760d63c93a  (enc_key_2)

sign_key_2 の復号:
  key = enc_key_1 = 97b99f4e88e8e73779aa20ac11877c5d
  iv  = d9ce8161058196b60cee9b81e8fff399
  ct  = 830fdc90b712b43d60087887f7aef42a956fd8ad92dd9b82fcc771a247a3f5b3
  pt  = 4eea8df1b3a59b20690739dc2e4080813438ef172c80ea8d0cc3d5298dd05a4e  (sign_key_2)

5. 鍵一覧

鍵名 サイズ 格納場所 用途 状態
ESN 可変 デバイス固有 MGK 生成の入力 デバイスから取得
PSK 128-bit バイナリ 0x1AC8F5 KDF マスター鍵 確定
nonce 128-bit バイナリ 0x1AC905 KDF 入力 確定
TFIT テーブル 199KB バイナリ 0x1ACF28-0x1DEBA8 MGK 生成 (WB-AES) 確定
enc_key_0 (=MGK key) 128-bit TFIT(SHA384(ESN))[0:16] AES-128-CBC 暗号化 (初期) Unicorn で計算可能
sign_key_0 (=MGK vec) 256-bit TFIT(SHA384(ESN))[16:48] HMAC-SHA256 署名 (初期) Unicorn で計算可能
48B 鍵 384-bit SHA384(session_bind[:16]) Phase 2 HMAC-SHA384 の鍵 計算可能
enc_key_1 128-bit KDF 出力 暗号化 + ログイン鍵配送の復号鍵 計算可能
sign_key_1 256-bit KDF 出力 署名 (ログイン前) 計算可能
enc_key_2 128-bit サーバー配送 暗号化 (ログイン後) enc_key_1 で復号可能
sign_key_2 256-bit サーバー配送 署名 (ログイン後) enc_key_1 で復号可能
bootstrap_key 256-bit Phase 2 KDF 出力 [16:48] ペイロード全体署名 = Phase 2 sign_key
DH p 1024-bit バイナリ DH 鍵交換 確定
DH g - バイナリ DH 鍵交換 確定
kAppBootKey 4096-bit バイナリ 用途未確認 (RSA 暗号化は未使用) 既知
kAppBootEccKey 256-bit バイナリ 用途未確認 (署名検証?) 既知

6. 署名の二重構造

MSL メッセージには2種類の HMAC 署名が付与される:

署名鍵 対象データサイズ 用途
sign_key (セッション鍵) 76-499 bytes MSL メッセージヘッダー/チャンク署名
bootstrap_key 6000-8500 bytes ペイロード全体の署名

7. 解決済みの疑問

  • enc_key_0 / sign_key_0 の由来 → MGK = TFIT-WB-AES-128-ECB(SHA384(ESN)) (Phase 0 で確認)
  • 48B HMAC 鍵の由来 → SHA384(session_bind[:16]) で導出。session_bind は Phase 3 KDF の中間値
  • bootstrap_key の由来 → Phase 2 KDF 出力の sign_key (dh_kdf_out[16:48]) と同一
  • HKDF で導出? → NFWebCrypto に HKDF エクスポートなし。HMAC-SHA384 を使用
  • kAppBootKey で DH 公開鍵を RSA 暗号化? → RSA_public_encrypt / EVP_PKEY_encrypt ともに未呼び出し
  • key 33.6 の構成方法 → CBOR ヘッダ (128B) + TFIT(DH_pub, 8ブロック) (128B) + MGK ペア (32B) + リクエスト固有 (64B)、全体を XOR(nonce) でエンコード
  • key 33.6 の復号鍵は何か → ログイン時は enc_key_1 で復号 (Phase 4 で確認)

8. key 33.6 リクエストの構造 (352B 版)

key_33_6[i:i+16] = plaintext[i:i+16] XOR nonce(key_33_9)   # 全ブロック同一 nonce で XOR

plaintext (352B):
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│ [0:128]   CBOR ヘッダ (128B)                    │ ← 固定 (Argo バイナリ構築)
│           d9d9f7a7 + CBOR スキャフォールド       │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│ [128:256] TFIT 暗号化 DH 公開鍵 (128B)          │ ← TFIT-WB-AES-128-ECB × 8 ブロック
│           同じ iPhone 鍵スケジュールで暗号化      │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│ [256:288] MGK ペア (32B)                         │ ← enc_key_0 (16B) + sign_key_0[:16] (16B)
│           サーバー側デバイス検証用                │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│ [288:352] リクエスト固有データ (64B)              │ ← メッセージ ID / タイムスタンプ
└─────────────────────────────────────────────────┘

9. 残りの未解明ポイント

項目 詳細
CBOR ヘッダの構成ロジック Argo バイナリ内。固定値なのでキャプチャからコピー可能
リクエスト固有領域 メッセージ ID / タイムスタンプの生成ロジック。Argo バイナリ内
144B バリアントの構造 map(6) vs map(7)。セッション領域が短縮される条件は未特定
kAppBootKey / kAppBootEccKey バイナリに存在するが appboot 中に使われていない。別用途?

Tweak フックの制約

フック対象 MSHookFunction 理由
DH_generate_key OK クライアント DH 公開鍵/秘密鍵キャプチャ
DH_compute_key OK DH 共有秘密キャプチャ
AES_set_encrypt_key / decrypt_key OK TFIT チェーン追跡、セッション鍵検出
AES_encrypt OK TFIT 単一ブロック ECB 入出力キャプチャ
HMAC OK one-shot HMAC キャプチャ
HMAC_Init_ex / Final OK streaming HMAC + 48B 鍵の caller 取得
SHA384 OK 48B 鍵生成の入出力キャプチャ
RSA_public_encrypt OK 未呼び出しを確認
EVP_PKEY_encrypt OK 未呼び出しを確認
AES_cbc_encrypt NG トランポリンが関数を破壊
EVP_CipherInit_ex / Update NG RSA 鍵処理に干渉
_TFIT_wbaes_ecb_encrypt_iAES11 NG シンボル未エクスポート (オフセットフック要)